Мусоросжигание плюсы и минусы реферат

Обновлено: 05.07.2024

Мусоросжигательные заводы (МСЗ) получили значительное распространение в странах с высокой плотностью населения и большим дефицитом свободных площадей (ФРГ, Япония, Швейцария, Бельгия и др.).

Сжигание позволяет примерно в 3 раза уменьшить вес отходов, устранить некоторые неприятные свойства: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий, привлекательность для птиц и грызунов, а также получить дополнительную энергию, которую можно использовать для получения электричества или отопления.

Для так называемых установок массового сжигания (производительностью от 100 до 3000 тонн в сутки) капитальные затраты в США колеблются от 80 до 100 тыс. долларов на единицу мощности (тонна сжигаемых отходов в день). В эту цену не входит цена устройств подготовки отходов. Эксплуатационные расходы составляют около 20 долларов за тонну ТБО.

Экологическое воздействие мусоросжигательных заводов в основном связано с загрязнением воздуха, в первую очередь – мелкодисперсной пылью, оксидами серы и азота, фуранами и диоксинами. Серьезные проблемы возникают также с захоронением золы от мусоросжигания, которая по весу составляет до 30% от исходного веса отходов и которая в силу своих физических и химических свойств не может быть захоронена на обычных свалках. Для безопасного захоронения золы применяются специальные хранилища с контролем и очисткой стоков.

В настоящее время в России работают 7 мусоросжигательных заводов (два – в Москве и по одному – во Владимире, Мурманске, Пятигорске, Сочи, и Владивостоке) и два мусороперерабатывающих завода – в Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде. На всех заводах, за исключением Владивостокского, установлено импортное оборудование, что в современных экономических условиях ведет к ухудшению работы из-за проблем с запасными частями. Основным назначением сжигания является уменьшение объема ТБО перед вывозом на полигон захоронения. Существенным недостатком технологического цикла всех МСЗ является отсутствие хорошей очистки выбрасываемых в атмосферу газов и золы, которые образуются при относительно низкой температуре горения (600 – 900°С) из-за высокой влажности и несортированности ТБО. Содержащиеся в них тяжелые металлы, полиароматические углеводороды и диоксины, не улавливаются в электрофильтрах. Для снижения экологической опасности мусоросжигательного завода приходится предусматривать вторую и третью ступень очистки отходящих газов, что увеличивает капитальные затраты.

Говоря о социально-экономических аспектах мусоросжигания, следует отметить, что обычно строительство и эксплуатации МСЗ не по карману городскому бюджету и должно производиться в кредит либо частными компаниями. Во многих случаях компания, владеющая МСЗ, стремится подписать договор с городом, в котором будет предусмотрена обязательная поставка определенного количества и состава ТБО в сутки. Такие условия делают фактически невозможным осуществление программ вторичной переработки или компостирования или другие значительные изменения в методах утилизации. Поэтому строительство МСЗ требует очень тщательной координации с другими аспектами программы управления ТБО и к этому варианту надо обращаться только после того, как другие программы уже спланированы. В России эксплуатируется два типа мусороперерабатывающих заводов: одни производят компост из мусора (ленинградская схема), а другие его сжигают (московская схема). Первые производят компост, который сильно загрязнен тяжелыми металлами, а очистка от них – чрезвычайно дорогое удовольствие. В результате, компостирующие заводы либо остановлены из-за отсутствия сбыта продукции, либо работают не на полную мощность. Что касается мусоросжигательных заводов, то они небезопасны в экологическом плане: имеют высокотоксичные газообразные выбросы и зольный остаток. А качество пара столь низко, что использование его для городских нужд проблематично. Эти заводы комплектуются дорогим импортным оборудованием.

Его стоимость составляет порядка 100 – 120 млн. долларов США плюс стоимость строительных и монтажных работ. Кроме того, стоимость сжигания одной тонны отходов чрезвычайно высока – 50 – 70 долларов. Так что анализ показывает, что обе технологии имеют серьезные экологические и экономические изъяны.

Сжигание — это метод обработки отходов, при котором утилизируются органические материалы, содержащиеся в отходах. Сжигание и другие высокотемпературные процессы утилизации отходов называются термической обработкой. В частности, это подразумевает преобразование отходов в золу, дымовой газ и тепло.

Зола в основном состоит из неорганических веществ и может быть в виде твердых кусков или пыли, переносимой дымовым газом. Предполагается, что дымовые газы должны быть очищены от частиц и газообразных загрязнений перед тем, как их выпустить в воздух. Иногда выделяемое тепло используется, например, при производстве электроэнергии.

Мусоросжигательные заводы (МСЗ) способны уменьшить массу отходов на 95% — 96%. Уменьшение количества отходов определяется степенью преобразования веществ. Несмотря на то, что сжигание не отменяет необходимость захоронения отходов, оно способно сократить количество отходов на свалках.

Мусоросжигательный завод в Уппсала, Швеция

Однако мусоросжигание также имеет недостатки. Давайте посмотрим на преимущества и недостатки сжигания отходов.

Преимущества сжигания мусора

1. Уменьшает количество отходов

Мусоросжигательные заводы способны уменьшить количество отходов на 95% и уменьшить количество твердых отходов на 80-85% в зависимости от компонентов, которые были в твердых отходах. Следовательно, несмотря на то, что МСЗ не полностью избавляются от свалок, они бесспорно уменьшают количество необходимой для этого земли. Для стран с небольшим размером и с нехваткой земли, такой как Япония или Дания, это значимо, поскольку свалки занимают большие площади земли, необходимые для других видов использования.

2. Производство тепловой и электрической энергии

В 1950-е годы значительно выросли затраты на энергию. Таким образом, многие страны стали использовать тепло и энергию, производимую на мусоросжигательных установках для выработки электроэнергии, используя паровые турбины. Более того, Европа и Япония теперь интегрировали мусоросжигательные заводы в современные системы отопления.

Например, Швеция вырабатывает 8% тепла для отопления на мусоросжигательных заводах. Другие страны с холодным климатом так же используют тепло от мусоросжигательных заводов для обогрева своих домов и предприятий в районах вблизи завода.

Схема мусоросжигательного завода

3. Сокращение загрязнения

Исследования показали, что установки для сжигания твердых отходов в меньшей степени загрязняют окружающую среду, чем свалки. Исследование, проведенное во время судебного разбирательства 1994 года в США, показало, что строительство мусоросжигательного завода было более благоприятным для окружающей среды по сравнению с полигоном.

Это исследование показало, что на свалке выделяется большее количество парниковых газов, оксидов азота, диоксинов, углеводородов и неметановых органических соединений. На свалках также атмосферными осадками выщелачиваются ядовитые химикаты, поступающие в грунтовые воды, тем самым загрязняя системы подземных вод.

5. Экономия при транспортировке отходов

Заводы по сжиганию могут находиться вблизи городов или даже в городах. Это выгодно, поскольку это означает, что отходы не должны перевозиться на большие расстояния для захоронения. Это значительно снижает стоимость транспортировки; деньги затем могут быть потрачены на благосостояние сообщества и поддержание развития города или района. Кроме того, это уменьшает количество вредных газов, выделяемых транспортными средствами при транспортировке, тем самым резко сокращая общий углеродный след.

6. Обеспечивает лучший контроль над запахом и шумом

Заводы по сжиганию практически не пахнут, поскольку для сжигания отходов используется воздух накопителей отходов. На свалках отходы могут гнить, тем самым испуская неприятные запахи, которые вызывают загрязнение воздуха. Образование метана на полигонах может также привести к возгораниям и пожарам. Дым от стихийных пожаров на салках гораздо опаснее.

На свалках постоянно работает техника: уплотнители и бульдозеры. Техника создает шум, распространяющийся на километры. Мусоросжигательный завод работает практически бесшумно.

7. Предотвращение образования свалочного газа

На свалках образуется метан, который, если его не собирать, попадает в атмосферу, вызывая дальнейшее глобальное потепление. В отличие от свалок, мусоросжигательные заводы не производят метана, что делает их более безопасными.

8. Устраняет вредные микробы и химикаты

Сжигающие установки функционируют при очень высоких температурах, которые уничтожают микробы и вредные химические вещества. Таким образом, это очень эффективный метод утилизации медицинских отходов.

9. Мусоросжигательные заводы работают в любую погоду

Еще одно преимущество установок для сжигания отходов заключается в том, что они могут функционировать при любой погоде. Например, в сезон дождей отходы не просто размещать на полигоне, дождь может смыть ядовитые химикаты в землю и, следовательно, создать фильтрат, загрязняя таким образом подземные воды, а также соседнюю землю.

Мусоросжигательный завод SYSAV в Мальмё, Швеция

Отходы на свалке разбрасываются ветром на значительные расстояния. Напротив, мусоросжигательным заводам не страшны изменения погоды, они сжигают отходы круглый год. Заводы по сжиганию работают 24 часа в сутки и более эффективны в управлении отходами по сравнению со свалками.

10. Эффективная утилизация металлов

Когда мусоросжигательные заводы сжигают отходы, металлы остаются целыми, так как они имеют высокую температуру плавления. После того как процесс сжигания отходов будет завершен, оставшийся металл извлекается из золы и направляется на переработку. Это устраняет необходимость отделения металла перед сжиганием отходов.

Когда мусор вывозится на полигон, вторичные материальные ресурсы закапываются вместе с остальными отходами, что приводит к истощению ресурсов, которые могли быть переработаны. При сжигании облегчается удаление и повторное использование металлов.

11. Он имеет компьютеризированную систему мониторинга

Современный мусоросжигательный завод оснащается компьютерным управлением, чтобы обеспечить устранение большинства проблем. Это позволит операторам обнаружить проблему до того, как она станет более серьезной и намного более дорогостоящей для ремонта. Компьютер также упростит работу операторов, поскольку они смогут отслеживать эффективность работы установки для сжигания отходов.

Пульт управления мусоросжигательным заводом

12. Использование золы

Зола, образующаяся при сжигании отходов, может использоваться в строительстве или захораниваться. Доставка золы дешевле, чем транспортировка несгоревшего мусора.

Недостатки сжигания мусора

1. Это дорого

Строительство установки для сжигания отходов с получением тепла и электроэнергии обходится дорого. Затраты на строительство и эксплуатацию мусоросжигательных заводов более высокие, чем при строительстве и эксплуатации свалок. Кроме того, мусоросжигательное предприятие требует, чтобы работы выполнялись квалифицированным персоналом. Заводы по сжиганию отходов также нуждаются в регулярном техническом обслуживании, что также прибавляет затраты на его эксплуатацию.

2. Загрязняет окружающую среду

При горении образуется дым. Образующийся дым содержит углекислый газ, диоксины, канцерогены, пыль, тяжелые металлы и оксид азота. Многие эти газы ядовиты для окружающей среды. Исследования показали, что диоксины, образующиеся на мусоросжигательных заводах, вызывают рак.

Тем не менее, технологии горения и газоочистки постоянно совершенствуются. Современные мусоросжигательные заводы выбрасывают в воздух очень мало токсичных веществ.

3. Возможность долгосрочных проблем

Сжигание не способствует вторичной переработке и сокращению отходов. Это не идеальная стратегия для любого общества. Основное внимание следует уделить сокращению отходов и вовлечению их в материальный круговорот. Простое сжигание большинства отходов, без повторного использования некоторых из них, слишком заманчиво. Это может привести к экологическому ущербу, поскольку это может способствовать увеличению образования отходов.

4. Зола может нанести вред людям и окружающей среде

Несмотря на то, что зола образуется в сравнительно небольшом количестве, она содержит ряд ядов и тяжелых металлов, которые требуют дальнейшего обезвреживания. Если вы не правильно обращаетесь с золой, это может нанести серьезный ущерб населению и окружающей среде.

5. Углеродный след

Основные мифы мусоросжигания

1. Сжигается ценное вторичное сырье

2. Электроэнергия мусоросжигательных заводов дешевле

Электроэнергия не вырабатывается стабильно. Периодически приходится её не вырабатывать, а потреблять из общей сети. В лучшем случае происходит взаимная компенсация потоков. Но это лучше, чем просто только потреблять.

Зато тепло вырабатывается постоянно. Во многих странах тепло мусоросжигательных заводов используется для подогрева воды, отопления жилищ и муниципальных объектов.

3. Загрязнение воздуха (помойка на небе)

С тех пор, как 20 лет назад была написана известная статья Сергея Самойловича Юфита, мусоросжигательные заводы обзавелись совершенными системами газоочистки и контроля горения. Мусоросжигательные заводы с современными системами газоочистки выбрасываю в воздух очень мало вредных веществ.

Многие промышленные производства, металлургические и химические заводы выбрасывают их гораздо больше.

Выбросы ядовитых оксидов азота на Нижнетагильском металлургическом комбинате

Вредные выбросы образуют угольные котельные и ТЭЦ. Даже выбросы от печей, отапливающих индивидуальные дома, вреднее, чем выбросы от МСЗ.

Дым из печных труб частных домов

Если бы исследования на стойкие органические загрязнители (диоксины — основаная пугалка) проводились повсеместно, то мы увидели бы иную картину, нежели рисуемую нам при точечных исследованиях.

В России термическая переработка ТБО началась с 1972 г.. ко - 1да в восьми городах СССР было установлено 10 мусоросжигательных заводов первого поколения. Все эти заводы были практически без газоочистки и почти не использовали вырабатываемое тепло. Кроме того, необходимо дополнительное топливо извне, так как сам мусор имеет низкую теплотворную способность.

Экологические негативные воздействия мусоросжигательных заводов (МСЗ) в основном связаны с загрязнением воздуха, в первую очередь мелкодисперсной иылыо, оксидами серы и азота, фу-

Ранами и диоксинами. Серьезные проблемы возникают также с захоронением золы от мусоросжигания, которая но весу составляет до 30% от исходного веса отходов и которая в силу своих физических и химических свойств не может быть захоронена на обычных свалках. Для безопасного захоронения золы применяются специальные хранилища с контролем и очисткой стоков.

В России МСЗ серийно не производятся. Говоря о социально- экономических аспектах мусоросжигания, следует отметить, что строительство и эксплуатация МС-3 требует значительных объемов финансирования. Во многих случаях компания, владеющая МСЗ, стремится подписать договор с городом, в котором будет предусмотрена обязательная поставка определенного количества и состава ТБО в сутки. Такие условия делают фактически невозможным осуществление программ вторичной переработки, компостирования или других значительных изменений в методах утилизации. Поэтому строительство МСЗ требует очень тщательной координации с другими аспектами программы управления ТБО и к этому варианту надо обращаться только после того, как другие программы уже спланированы.

Именно в этот период началось строительство крупных МСЗ в таких городах, как Матрид. Берлин. Лондон и в странах с относительно малой площадью и высокой плотностью населения. К 1992 г. в мире действовало около 400 заводов, па которых применялось сжигание ТБО с производством пара и выработкой электроэнергии, а к 1996 г. их количество постигло 2400.

Пиролиз ТБО. Перспективным методом утилизации некомпо- стируемых ТБО является пиролиз - разложение органических соединений при высокой температуре.

В связи с перспективностью совместной термической переработки осадка сточных вод и компоста ТБО ниже приводятся описание завода МПБО и результаты испытаний термообработки ТБО и компоста на экспериментальной установке (рис. 3.1).

От итцп/ютьител?.

По среднестатистическим данным один человек оставляет после себя 400 кг мусора в год. Постоянно растущие объемы отходов приводят к появлению свалок и полигонов, которые наносят вред экосистеме планеты. Не утилизированные, выброшенные искусственные материалы могут лежать до 1000 лет, не разлагаясь. Это отравляет воду, воздух и землю. Поэтому вопрос об утилизации отходов сегодня стоит очень остро. В последние годы начали появляться новые методики переработки. Самая простая и недорогая из них это сжигание отходов.

Обратите внимание. Сжигание — это процесс обработки отходов, в котором происходит утилизация органических материалов, содержащихся в мусоре

Сжигание мусора и отходов как способ утилизации

У этого метода есть как свои преимущества, так и недостатки.

Плюсы и минусы сжигания

Плюсов данного метода семь:

Уменьшение объема отходов. Переработка на мусоросжигательных заводах уменьшает их количество в среднем на 85%. Этот показатель может меняться в зависимости от элементов, которые содержались в нем.
Сокращение загрязнения планеты. Проводимые исследования показали, что установки для сжигания мусора, оснащенные специальным фильтром, предотвращают загрязнение атмосферы. Свалочный фильтрат не попадает в грунт и подземные реки.
Производство энергии. В связи с выросшими потребностями в электроэнергии есть технологии, позволяющие получать ее при помощи паровых. Европа, Япония, Швеция интегрировали процессы сжигания мусора в систему отопления.
Экономичная транспортировка. Заводы по сжиганию мусора разрешено строить рядом с городами в отличие от полигонов, что позволяет сэкономить на транспортных расходах.
Нет неприятных запахов и шума. Свалки имеют резкий запах гнили, процессов брожения. Опасность возникновения стихийных пожаров, дым которых ещё вреднее.
Предупреждение появления свалочного газа. Метан, который образовывается на свалках, попадая в атмосферу причиняет вред здоровью людей. К тому же он пожароопасный. Мусоросжигательные заводы в этом плане абсолютно безопасны, так как формирование метана исключено.
Обезвреживание микробов и химикатов, вызывающих болезни. Установки работают при высоких температурах с их помощью опасные бактерии и химические элементы, содержащиеся в мусоре, уничтожаются.

Минусы сжигания отходов:

Большая стоимость. Чтобы построить сжигающую установку для мусора, нужны бОльшие инвестиции, чем на обустройство свалок.
Загрязнение воздуха. В состав, дыма, который образуется в результате работы, входят углекислые газы, диоксины, тяжелые металлы, пыль, канцерогены. Все они ядовиты и загрязняют окружающую среду. Поэтому необходима установка дорогостоящих фильтров.
Зола. Ее запрещено утилизировать на свалках. В составе образовавшегося пепла есть ядовитые вещества и тяжелые металлы, поэтому вопрос утилизации золы сегодня стоит особенно остро.

Распространенность и целесообразность метода

Сжигание отходов в кострах или с использованием простейших печей не является целесообразным с экологической и экономической точки зрения. Помимо загрязнения воздуха никак не используется выделяемая тепловая энергия. Многие специалисты считают, что данный метод оправдывает себя, если происходит очистка газов и тепловая энергия приносит пользу. Это возможно только на заводах по сжиганию мусора с паровыми или водонагревающими котлами, которых предусмотрены специальные топки. Их температура должна достигать 1000°C для уничтожения всех вредных примесей.
Также станция должна иметь электрические фильтры для очистки газов попадающих в атмосферу и осуществлять переработку отходов в соответствии с классом опасности.
Утилизация отходов методом сжигания не является особо распространенной в России. Сегодня в нашей стране очень мало работающих мусоросжигающих заводов. Зачастую в них не предусмотрена газовая очистка. В связи с этим в золе наблюдается большая концентрация диоксинов (до 1 мкг/кг). В атмосферу ежегодно с каждого кубометра отходов поступает 3 кг вредных веществ, образуя 23 кг золы.

Основные способы сжигания ТБО и других отходов на предприятиях

Непосредственное сжигание

При непосредственном сжигании образуется тепловая энергия. Мусор обезвреживают с помощью больших температур. Название такого способа инсинерация. Прежде чем отходы попадут в печь, их смешивают с песком до получения однородной массы. Чтобы получить очистку нужного уровня подбирается определенная температура для разных видов перерабатываемых отходов.
Затем их подвергают термической обработке. При температуре 900°C можно уничтожить и обезвредить любой вид мусора. Во время работы в печи создается отрицательное давление, которое предотвращает испарение вредных веществ наружу. Сгорание завершается в оксидайзере куда попадает образующийся углеводород.

Использование пиролизных печей

Стандартная пиролизная печь имеет следующее устройство. В ее корпусе находится топка и горелка для дров. Первая обеспечивает небольшое поступление воздуха. Заложенные внутрь дрова запаливают ручным способом или горелкой.
После того, как мусор разгорелся ограничивают приток воздуха в топку. Далее он проходит по специальному воздуховоду и оказывается в камере № 2, где смешивается с кислородом и сгорает.
Вторую камеру можно совместить с воздуховодом и дымоходом. Для обслуживания может быть выбран приточно-вытяжной вентилятор или печь оборудованная герметической заслонкой, работающей на естественной тяге.

Обратите внимание. Главное отличие пиролизных печей от обычных – постепенное сгорание топлива, которое разлагается на газ и твердые остатки. Также при их использовании остается меньше золы

Экономичность;
экологическая безопасность;
высокая скорость нагревания топлива;
большой КПД;
минимальный контроль со стороны человека;
работает на разных видах топлива;
безопасное сжигание ТБО.

К минусам стоит отнести размеры самой печи и скопление конденсата в дымоходе и выводном канале.

Низкотемпературный пиролиз

Это процесс сжигания мусора, в котором предварительно размельченные отходы подвергают термическому разложению. Для него характерны температуры от 400 °C до 850°C. Основное его преимущество состоит в минимальном загрязнении земли. С его помощью утилизируют самые разные виды отходов, даже те, которые трудно поддаются переработке.
К примеру, автомобильные покрышки, пластмасса, отстойные вещества. Утилизируя отходы с помощью низкотемпературного пиролиза полностью уничтожаются все биологически активные вещества, что помогает хранить отходы без ущерба для окружающей среды.
Технология низкотемпературного пиролиза позволяет использовать высвобождающуюся тепловую энергию в отопительный сезон или для выработки электричества.

Высокотемпературный пиролиз

Это достаточно эффективный и экологически безопасный способ утилизации и переработки отходов. В процессе работы образуется пиролизный газ, шлаки и продукты, которые применяют в промышленности.

Мусор подаётся в газификатор, где в процессе утилизации вырабатывается природный газ и некоторые химические вещества хлор, фтор, азот.
Газ отправляют в скруббер – устройство для очистки от примесей.
Чистый газ сжигается в специальных котлах для утилизации, получая при этом горячую воду, пар или электроэнергию.

Продукты сжигания отходов

Весь перерабатываемый мусор может стать источником топлива, электроэнергии или тепла. В развитых странах переработка отходов составляет треть от всех источников энергии используемой для отопления.

Твердое топливо

Из мусора можно получить твёрдое топливо. Его главная характеристика — невысокая стоимость и безопасность для окружающей среды. В процессе горения практически не остается отходов. Помимо этого получение топлива из мусора помогает сохранить бурый уголь, нефтепродукты и древесину.

Жидкое топливо

Мусор можно переработать в дизельное топливо для двигателей внутреннего сгорания. При сгорании выделяется только углекислый газ, а его горючесть такая же, как и у обычного топлива. Самым лучшим сырьем для получения биотоплива является пластик и некоторые пищевые отходы.

Тепло

Сжигание мусора сопровождается выделением тепла. Эту тепловую энергию можно эффективно использовать для нагрева и отопления.

Электроэнергия

Опыт различных стран показывает, что переработка мусора может быть выгодным источником энергии. Швеция, например, перерабатывает до 98,6% отходов, отправляя на свалки лишь 1,4%. Около половины вырабатываемого в стране электричества получает из мусора. Прекрасный показатель эффективного использования ресурсов.

Правила сжигания мусора в частном секторе

Жизнь в своём доме имеет много положительных аспектов. В частности, можно производить утилизацию мусора самостоятельно.

Какой мусор можно сжигать во дворе частного дома

С приходом весны или осени для владельцев дач и загородных домов наступает время сезонной уборки. Можно ли сжигать мусор у себя во дворе и как это сделать безопасно. Скопление листьев, высохшую траву, ветки деревьев, коробки, деревянные ящики сжигают в бочках, печах или в подготовленных местах.
А вот автопокрышки, полиэтилен, пакеты, пленку, пластиковые ящики, все материалы искусственного происхождения жечь категорически запрещается.

Законность сжигания мусора на своем участке

Часто люди не знают, можно ли сжигать мусор на своем участке. Сжигание мусора во дворах частных домов и дачных участков регламентируется законом. Утилизация таким способом возможна при соблюдении требований:

Штраф за нарушение закона

За несоблюдения требований предусмотрено административное наказание в виде штрафа

Для физических лиц	от 1 000 до 1 500 рублей
Должностные лица	от 6000 до 15000
Юридические лица	от 150000 до 200000

В чем сжигать мусор на даче

Бочка

Любой дачник в приусадебном хозяйстве имеет такой бытовой предмет как бочка. Она может быть полезна, когда необходимо сжечь мусор. При этом не имеет значения есть у неё дно или нет. Утилизация отходов происходит с соблюдением следующих правил:

бочку нельзя ставить ближе 25 м к деревьям и зданиям;
если она не имеет дна, выкапывается яма, и затем устанавливается бочка;
конструкция должна накрываться крышкой, чтобы отрезать доступ кислорода к огню.

Внимание! Во время сильного ветра есть опасность пожара, поэтому работы утилизации отходов методом сжигания производить нельзя

Также можно оборудовать специальную яму. Её необходимо обустроить, соблюдая простые правила:

Глубина должна достигать 30 см, а ширина 100 см.
Располагаться она должна не ближе 50 м от построек и деревьев.
На расстоянии 10 см не должно быть легковоспламеняющихся веществ.

Из отрицательных сторон данного способа стоит отметить необходимость большого пространства, что есть далеко не на всех садовых участках.

Разрешается сжигать мусор в печи на частных территориях. Самым распространённым материалов является бумага, картон, различные доски, ветки деревьев. Кроме того, в печи сгорает высохшая трава, сорняки, некоторые отходы от продуктов. Однако не всё можно сжечь в ней. Например, нельзя утилизировать таким образом:

изделия из пластика;
стекло;
электронная техника;
металл и изделия из него;
синтетические вещи;
баллоны с аэрозолем;
доски, на которые нанесена краска;
бумага с чернильным наполнением;
ДСП.

Все эти материалы при горении выделяют ядовитые вещества, которые вредны как для человека, так и окружающей среды. Утилизацией данных материалов занимаются специальные центры.

Проблема утилизации мусора остро стоит во всем мире. В РФ каждый год возникает около 70 млн тонн только твердых бытовых отходов, для захоронения которых на полигонах требуется все больше площадей, а негативное влияние на окружающую среду усугубляет проблему. Мусоросжигание – технология утилизации отходов, при которой их разные виды подвергаются высокотемпературному воздействию. Часто этот процесс одновременно используется для выработки тепла и электроэнергии.

Сжигание отходов очень популярно в странах, где не хватает земли, например, в Японии. Энергия, полученная при этом процессе, широко используется в Дании и Швеции. Свыше 5% электроэнергии, потребляемой датчанами, получено на мусоросжигательных предприятиях, а количество произведённого ими тепла составляет около 15% от общей выработки по стране.

Всего в Европе в 18 государствах существует более 350 мусоросжигательных заводов, а 27,5% отходов отправляется на сжигание. Лидирующие страны по количеству сжигаемого мусора на человека в год:

Дания – 415 кг;
Нидерланды – 245 кг;
Финляндия – 239 кг;
Швеция – 229 кг;
Люксембург – 213 кг;
Австрия – 212 кг;
Германия – 196 кг;

Виды отходов

Отходы подразделяются на три вида:

Твердые бытовые (ТБО) – это мусор, образующийся в домах и квартирах, а также на улицах городов.
Специальные – обширная категория промышленных и сельскохозяйственных отходов. Иногда они имеют характеристики, аналогичные ТБО или их компонентам (например, упаковочные материалы, обрезки тканей, резина, отходы пищевой промышленности, древесные и т. д.). Эти специальные виды мусора обычно утилизируют на одних и тех же заводах, что и ТБО.
Опасные – те, которые представляют непосредственную или долгосрочную опасность для человека, животных и растений. Сюда входят минеральные масла, аккумуляторы и электрические батареи, изоляционные материалы, содержащие ПХБ, отработанные растворители, лаки, краски, пигменты и др. Они должны обязательно подвергаться специальной утилизации.

История развития мусоросжигания

Сжигание промышленных отходов начало впервые использоваться на предприятиях Великобритании в XIX в., где для этого устанавливались специальные печи. А в 1874 г. в Ноттингеме создали паровую машину, работающую на тепловой энергии, полученной от сжигания отходов.

Однако широкого развития мусоросжигание не получило, ограничившись в большинстве автономными установками. И только во второй половине XX в. началось масштабное строительство мусоросжигательных предприятий в основном в Японии и Западной Европе. В 1975 г. и в Советском Союзе был впервые построен такой завод, а сейчас их насчитывается всего 10 на территории РФ (3 находятся в Москве).

Как работает мусоросжигательный завод

Работа всех предприятий данного профиля состоит из нескольких этапов:

Мусоровозы доставляют партии отходов на завод.
Каждый груз контролируется на предмет присутствия радиационного излучения (если оно обнаружено, автомобиль с мусором будет переведен на отдельную стоянку). Затем отходы взвешивают и выгружают в бункер.
Не все отбросы могут быть сожжены, поэтому каждая партия сначала сортируется. Из мусора необходимо удалить взрывоопасные и токсичные вещества.
После сортировки всё измельчается, разделяется на фракции и поступает в печи.
ТБО сжигаются при более низкой температуре – от 800°C до 1000° Опасные сгорают в роторных печах при 1200-1500°C.

Производство электроэнергии

Если утилизация отходов используется для производства электроэнергии, то после сгорания сырья технологический процесс продолжается так:

Получаемые при сгорании температуры имеют высокие значения (1000-1100°C). Мусорное топливо отдает свою тепловую энергию воде, содержащейся в системе труб котла-утилизатора. Образуется пар под давлением, используемый для производства электрической и тепловой энергии.
Пар поступает в турбину, которая вращается и запускает генератор переменного тока, производящий электричество.

Эффективность выработки электрической энергии варьируется от 19 до 27%, что меньше, чем у электростанций с ископаемым топливом, так как связано с низкой теплоотдачей отходов (2200 ккал/кг).

Технологии сжигания

Наиболее часто применяемые методы утилизации мусора:

На движущейся решетке. Она обеспечивает непрерывное движение отходов во время сгорания. Нагнетаемый воздушный поток вводится в печь для необходимого количества кислорода. Если теплопроводная способность топлива низкая, дополнительно подается газообразный метан.
На фиксированной решетке. Она сконструирована в виде наклонного каскада, напоминающего крышу из черепицы. Мусор идет вниз, его движение сопровождает струя раскаленного воздуха.
Горение в псевдоожиженном слое. При таком методе раскаленный воздух с высокой скоростью продувается через песчаный слой. Взвешенные в атмосфере песчинки перемешиваются с частицами отходов, что обеспечивает наиболее полное их сгорание. К недостаткам способа относятся значительное образование пыли на выходе и более высокие материальные затраты.

Рядом с первичной камерой обычно расположен отсек дожигания, где летучие пары обрабатываются при высокой температуре (1250°C), что позволяет снизить уровень диоксинов.

Альтернативой классическим сжигательным установкам являются высокотехнологичные газификаторы и пиролизеры. В них масса разлагается термохимически с получением в качестве конечного продукта горючего газа и твердых отходов. В пиролизных установках нагрев осуществляется при полном отсутствии кислорода, материал подвергается расщеплению химических связей с образованием более простых молекул. В результате получают вторичное твердое топливо при минимальных выбросах вредных веществ. Однако применение этих современных технологий для сжигания ТБО пока не получило широкого распространения.

Продукты сжигания мусора

После того, как отходы прогорят, пары попадают в многоступенчатую систему фильтрации для снижения содержания в них химических газообразных и твердых загрязняющих веществ. Затем они охлаждаются и выделяются в атмосферу при температуре 140°C.

При сжигании образуются твердые отходы, равные примерно 10-12% по объему и 15-20% по массе введенного мусора. Они подразделяются на два вида:

Летучая зола и пыль, перехваченные установкой очистки дыма. Представляют собой высокотоксичные отбросы (в них сконцентрированы многие из наиболее вредных загрязняющих веществ). Они отправляются на специальные свалки.
Тяжелый шлак, образованный из несгоревших отходов – стали, алюминия, свинца, цинка, стекла и т. д. Он собирается под решетками для сжигания, затем может быть разделен и переработан, если не слишком загрязнен.

Выбросы вредных соединений

Выделяющиеся при сжигании мусора вредные вещества:

Фураны и диоксины, чрезвычайно вредные для здоровья человека и окружающей среде.
Углекислый газ.
Дополнительные выбросы – диоксид серы, соляная кислота, мелкие частицы и тяжелые металлы.

Очистка дымовых газов

Процессы очистки дыма:

Фильтрация дымовых газов производится с помощью электростатических осадителей.
Очистные устройства – скрубберы служат для удаления соляной, азотной кислот, ртути, свинца, тяжелых металлов. Они функционируют на основе промывки дымового газа распыленной жидкостью.
Термокаталитическое восстановление. В качестве катализатора применяются металлы, минералы.
Тяжелые металлы удаляются с помощью инжекции активного угля.
Десульфурация – процесс, который используется для удаления диоксида серы с впрыском известковой суспензии непосредственно в дымовой газ.

Разногласия по поводу сжигания мусора

Применение технологий сжигания мусора вызывает неугасающие споры среди политиков, экологов, бизнесменов и активных граждан.

Факторы в пользу сжигания:

Несмотря на проблему выбросов фуранов и диоксинов, технологии очистки все более совершенствуются.
Мелкие частицы удаляются через фильтры и скрубберы.
Тяжелая зола, образующаяся после сжигания, не считается опасной.
Такой способ утилизации приносит окружающей среде меньше вреда, чем захоронение на полигонах, и не требует больших площадей.
Возможность выработки тепловой и электрической энергии.

После многоступенчатой очистки проблемы с фуранами и диоксинами все еще сохраняются.
Выбросы тяжелых металлов чрезвычайно токсичны даже в малых количествах.
Обезвреживание и утилизация вредных отходов требует значительных материальных вложений.
Негативное отношение местных жителей к строительству МСЗ.
Первоначальные финансовые инвестиции окупаются спустя значительные сроки эксплуатации.

Экологически безопасной альтернативой мусоросжиганию считается раздельный сбор и переработка отходов для повторного использования.

Перспективы развития мусоросжигания в мире

В мире функционирует более 2000 мусоросжигательных заводов, имеющих мощность переработки около 280 млн тонн отходов в год. В ближайшие 10 лет будет построено еще около 550 МСЗ проектной мощностью 150 млн тонн в год.

Глобальным двигателем роста является Азия. Китай уже сейчас сжигает больше всех в мире (около 200 заводов общей мощностью более 60 млн тонн/год). В городе Шэньчжэнь построен самый крупный в мире МСЗ, где будет перерабатываться 5000 тонн отходов ежедневно. Другие азиатские страны, такие как Индия и Таиланд, только начинают развивать мусоросжигание.

В Европе дальнейшее развитие МСЗ является сдержанным из-за наличия многочисленных противников строительства новых мощностей. Самое большое количество МСЗ во Франции (более 130), строятся заводы в Великобритании, Швейцарии, скандинавских странах.

Однако законы, принятые в Европе, постоянно ужесточают нормативы по очистке газов, образующихся при горении мусора, что значительно удорожает стоимость строительства. Ожидается, что после 2020 года будет введен запрет на захоронение отходов на полигонах, это даст новый импульс возведению МСЗ, особенно в Южной и Восточной Европе.

За пределами Азии и Европы развитие мусоросжигания остается скромным. В США количество МСЗ даже сокращается. В Австралии повышение налогов на свалки в некоторых штатах сделало утилизацию отходов впервые конкурентоспособным.

Мусоросжигательные заводы России

Существующие мусоросжигательные предприятия РФ в большинстве не отвечают в полной мере современным требованиям безопасности и нуждаются в модернизации. Планируемое строительство новых МСЗ будет осуществляться по японско-швейцарским технологиям. Однако многие специалисты считают, что и они являются устаревшими и не обеспечат достойный уровень защиты населения и окружающей среды.

Крупнейшие предприятия отрасли:

Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Мусороперерабатывающие заводы.

Читайте также: